1、第第1 1讲讲 细胞的分子基础细胞的分子基础1.(必修一P19拓展题1)组成细胞的元素追根溯源来自无机环境,但细胞内各种元素的比例与无机环境的大不相同是因为细胞是有生命的,它可以主动地、选择性地从环境中摄取所需元素。2.(必修一P23与生活的联系)盐析过程中蛋白质结构没有发生变化;鸡蛋煮熟后,高温使蛋白质分子的空间结构改变,发生变性。3.(必修一P24科学史话)1965年,我国科学家完成了结晶牛胰岛素的全部合成,是世界上第一个人工合成蛋白质的国家。4.(必修一P27旁栏思考题)原核细胞的DNA主要位于细胞内的拟核。真核细胞的DNA主要分布在细胞核,线粒体和叶绿体中也有少量的DNA。5.(必修一
2、P33拓展题2)葡萄糖可以口服,也可以通过静脉注射进入人体细胞。但蔗糖只能口服,不能注射,因为葡萄糖是单糖,细胞可以吸收单糖。蔗糖是二糖,二糖必须水解(消化)成单糖才能被细胞吸收,消化道中有催化蔗糖水解的酶,但血浆中没有,所以不能注射。6.(必修一P35思考与讨论)叶绿素分子的组成元素是C、H、O、N、Mg;血红蛋白的组成元素是C、H、O、N、Fe。7.(必修一P38知识迁移)种子晒干过程损失的主要是自由水,干种子高温烘烤出的水珠主要是结合水,结合水破坏后的种子不能萌发。考点考点目录目录考点一 细胞中的水和无机盐考点二 细胞中的有机物考点一细胞中的水和无机盐1.(2018课标全国,3,6分)下
3、列有关植物根系吸收利用营养元素的叙述,错误的是(A)A.在酸性土壤中,小麦可吸收利用土壤中的N2和NB.农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收C.土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可被根系吸收D.给玉米施肥过多时,会因根系水分外流引起“烧苗”现象-3O解析解析小麦无固氮能力,不能吸收和利用N2,A错误;农田适时松土,可增加土壤氧含量,促进根细胞有氧呼吸,进而促进根细胞通过主动运输吸收矿质元素,B正确;土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子,可以被植物根系吸收利用,C正确;施肥过多可造成土壤溶液浓度高于玉米根细胞的细胞液浓度,导致根细胞水分外流而引起“烧苗”现象,D正确。2.(2017课
4、标全国,4,6分)将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中,发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如图所示,下列叙述正确的是(C)A.04 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内B.01 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等C.23 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压D.01 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压解析解析细胞质壁分离自动复原的原因是物质A进入细胞,A错误;质壁分离过程中,原生质体的收缩比整个细胞的收缩要快,B错误;01 h内发生质壁分离,细胞失水,液泡中的液体的渗透压小于细胞质基质的渗透压,D错误。3.(2016课标全国,3,6分)下列有
5、关动物水盐平衡调节的叙述,错误的是(B)A.细胞外液渗透压的改变可影响垂体释放抗利尿激素的量B.肾小管通过主动运输吸收水的过程受抗利尿激素的调节C.摄盐过多后饮水量的增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定D.饮水增加导致尿生成增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定解析解析细胞外液渗透压升高,可使垂体释放的抗利尿激素增加,细胞外液渗透压降低,可使垂体释放的抗利尿激素减少,A正确;肾小管是通过被动运输吸收水分的,B错误;摄盐过多后,细胞外液渗透压升高,机体在大脑皮层产生渴感可通过增加饮水量来维持细胞外液渗透压相对恒定,C正确;饮水增加,细胞外液渗透压降低,使垂体释放的抗利尿激素减少,导致尿生成量增加,
6、有利于维持细胞外液渗透压相对恒定,D正确。1.水的存在形式、与代谢的关系及进出细胞水的存在形式、与代谢的关系及进出细胞 2.水平衡的调节水平衡的调节 3.细胞代谢中水的产生与利用细胞代谢中水的产生与利用 4.无机盐的存在形式、吸收方式和生理功能无机盐的存在形式、吸收方式和生理功能5.无机盐与人体内环境稳态的调节无机盐与人体内环境稳态的调节注意与无机盐相关的两个易错点注意与无机盐相关的两个易错点(1)缺钙引起的肌肉抽搐是肌肉强直性痉挛,属于不随意兴奋,与钙盐过多引起的肌无力相反。(2)若不特别说明,无机盐进出细胞的方式为主动运输,但如果是顺浓度梯度,例如神经调节中静息电位维持时K+外流及动作电位
7、形成时Na+内流均看作协助扩散(不耗能)。1.新鲜的大蒜放在蔗糖与食醋配制的糖醋汁中,开始大蒜呈现萎缩,糖醋汁液面上升,两天后,糖醋汁液面下降,大蒜细胞呈现膨硬,品尝蒜瓣出现酸甜味道,说明腌制的糖醋蒜细胞内既有蔗糖分子又有醋酸分子。如何应用所学过的知识来分析这一案例?提示提示新鲜的大蒜细胞膜具有选择透过性,在糖醋汁中细胞失水萎缩,细胞过度失水导致细胞死亡,细胞膜的选择性功能丧失,醋酸分子和蔗糖分子以扩散的方式进入蒜瓣细胞内,从而出现膨硬现象和酸甜的味道。2.小麦幼苗的正常生长需要多种无机盐,你如何设计实验证明某种无机盐“A”是否为幼苗生长所必需的?请写出实验思路,并指出对照组设置方法及作用。提
8、示提示实验思路:实验分析:本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照,以及乙组中实验前(无A)与实验后(有A)之间的自身对照,甲组使用含A的完全培养液,乙组实验前缺A,此时乙组为实验组;与乙组实验前相比,乙组实验后加A能正常生长,则乙组实验后应为实验组。考向一结合水和无机盐的吸收与作用等知识考向一结合水和无机盐的吸收与作用等知识,考查理解与科学思维能力考查理解与科学思维能力1.(2019海南单科)植物细胞中水和矿质元素离子会表现出某些特点。下列叙述错误的是(D)A.根细胞中的K+不能以自由扩散的方式进入土壤溶液中B.矿质元素离子在细胞内积累可引起外界溶液中的水进入细胞C.根细胞吸收的矿质元素能够以离
9、子的形式贮存在液泡中D.叶肉细胞中参与光合作用光反应阶段的水分子属于结合水解析解析根细胞中的K+不能以自由扩散的方式进入土壤溶液中,因为钾离子跨膜运输需要载体,自由扩散不需要载体,A正确;矿质元素离子在细胞内积累会引起细胞液浓度增大,进而发生吸水,故会引起外界溶液中的水进入细胞,B正确;细胞内无机盐大多以离子形式存在,根细胞吸收的矿质元素能够以离子的形式贮存在液泡中,C正确;叶肉细胞中参与光合作用光反应阶段的水分子属于自由水,可以分解成氧气和H,D错误。2.(2019广东江门调研)将一新鲜马铃薯块茎切成4根粗细相同且长均为5.0 cm的小条,再将这4根马铃薯小条分别放在不同浓度的KNO3溶液中
10、,分两次(浸入30 min和4 h)测量每一根的长度,结果如图所示。下列结论错误的是(D)考向二考向二围绕细胞吸水与失水围绕细胞吸水与失水,考查科学思维与探究能力考查科学思维与探究能力A.a中马铃薯细胞通过渗透作用吸水B.b中马铃薯细胞质壁分离后逐渐复原C.c中马铃薯细胞内既有自由水也有结合水D.d中马铃薯细胞外KNO3溶液的浓度升高解析解析渗透作用是指溶剂(水)分子透过半透膜的现象,发生渗透作用的条件:一是有半透膜,二是半透膜两侧溶液存在浓度差。由图示可以看出,a中马铃薯小条长度增加,说明这是马铃薯细胞通过渗透作用吸水的结果,A正确;b中马铃薯小条长度先缩短后复原,说明细胞失水后又吸水,即发
11、生质壁分离后逐渐复原,B正确;c中马铃薯小条长度先变短,后变长,但长度仍小于5.0 cm,说明细胞先失水后吸水,但细胞仍处于质壁分离状态,说明细胞是活细胞,活细胞内既有自由水,又有结合水,C正确;d中马铃薯小条长度变短,说明细胞失水,细胞外KNO3溶液的浓度降低,变短后长度不增加,说明细胞失水过多导致细胞死亡,D错误。考向三围绕水盐平衡的调节考向三围绕水盐平衡的调节,考查考查“稳态与平衡稳态与平衡”的生命观念的生命观念3.(2019山东烟台期末)下列关于细胞内外水、K+、Na+和Cl-的叙述,错误的是(B)A.大量出汗导致抗利尿激素分泌增多,尿量减少B.人体血浆中K+进入红细胞内的过程属于被动
12、运输C.兴奋沿神经纤维传导时细胞膜外Na+大量内流D.Na+和Cl-是形成哺乳动物血浆渗透压的主要物质解析解析大量出汗导致细胞外液渗透压增大,抗利尿激素分泌增多,促进肾小管和集合管对水的重吸收,尿量减少,A正确;K+主要维持细胞内的渗透压,所以人体血浆中K+的浓度比红细胞中的低,血浆中K+进入红细胞内的过程属于主动运输,B错误;神经细胞的兴奋是以电信号的形式传导,动作电位的形成主要与Na+内流有关,C正确;哺乳动物血浆渗透压主要来源于Na+和Cl-,D正确。考向四围绕水、无机盐的吸收考向四围绕水、无机盐的吸收,考查科学探究能力考查科学探究能力4.科学家研究发现,细胞膜的跨膜蛋白中,有一种与水的
13、跨膜运输有关的水通道蛋白。回答下列问题:(1)从细胞膜的结构分析,由于磷脂双分子层内部具有 ,水分子自由扩散通过细胞膜时会受到一定的阻碍,现经研究确认,细胞膜上的水通道蛋白能帮助水分子从低渗溶液向高渗溶液方向跨膜运输,这种水分子跨膜运输的方式是 。(2)哺乳动物红细胞在低渗溶液中能迅速吸水涨破,有人推测这可能与哺乳动物红细胞膜上的水通道蛋白有关,请设计实验,验证这个推测是正确的(要求写出实验设计思路,预期实验结果)。实验设计思路:。预期实验结果:。答案答案(1)疏水性协助扩散(2)将甲组红细胞膜中的蛋白质(或水通道蛋白)破坏,乙组红细胞不做处理,然后将两组细胞同时置于蒸馏水中,测定两组细胞吸水
14、涨破所需的时间若乙组吸水涨破所需时间短,说明推测正确解析解析(1)细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,其内部具有疏水性,所以水分子自由扩散通过细胞膜时会受到一定的阻碍。根据题意,水分子通过水通道蛋白的运输是从低渗溶液向高渗溶液方向运输的,因此该运输方式为协助扩散。(2)根据题意,要验证哺乳动物红细胞在低渗溶液中能迅速吸水涨破与水通道蛋白有关,根据实验的单一变量原则和对照原则,设计实验方案为:将甲组红细胞膜中的蛋白质破坏,乙组红细胞不做处理,然后将两组细胞同时置于蒸馏水中,测定两组细胞吸水涨破所需的时间;若乙组吸水涨破所需时间短,说明推测正确。考点二细胞中的有机物1.(2018课标全国,1,6分)下
15、列关于人体中蛋白质功能的叙述,错误的是(C)A.浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原B.肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程C.蛋白质结合Mg2+形成的血红蛋白参与O2运输D.细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分解析解析本题主要考查人体中有关蛋白质的功能。浆细胞产生的抗体可与相应的病毒抗原特异性结合,A正确;肌细胞内的肌动蛋白和肌球蛋白参与肌肉收缩过程,B正确;蛋白质结合Fe2+形成的血红蛋白参与O2运输,C错误;染色体的主要组成成分是DNA和蛋白质,D正确。2.(2015课标全国,1,6分)下列叙述错误的是(D)A.DNA与ATP中所含元素的种类相同B.一个tRNA分子中只有一个反密码
16、子C.T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成D.控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上解析解析DNA与ATP中所含元素均为C、H、O、N、P,A正确;一个tRNA上虽有多个碱基,但只有在翻译过程中与mRNA上的密码子发生碱基互补配对的3个特定碱基称为反密码子,B正确;T2噬菌体中只有DNA一种核酸,其基本组成单位为脱氧核糖核苷酸,C正确;细菌为原核生物,没有线粒体,控制性状的基因位于拟核和质粒上,D错误。1.细胞中的糖类细胞中的糖类 2.细胞中的脂质细胞中的脂质3.理清蛋白质结构差异的四大方面和五大功能理清蛋白质结构差异的四大方面和五大功能特别提醒特别提醒“5”类常见蛋白质的分布和功能类
17、常见蛋白质的分布和功能糖蛋白:位于细胞膜的外表面,起保护、润滑、识别、黏着作用。载体蛋白:镶、嵌或贯穿于生物膜的磷脂双分子层中,参与物质的跨膜运输。受体蛋白:一般位于细胞膜的外表面,完成细胞间信息传递。激素、抗体:形成于细胞,分布于体液,有利于传递信息、清除抗原。通道蛋白:贯穿于生物膜的磷脂双分子层中,参与物质的被动运输。4.核酸的种类、结构与功能核酸的种类、结构与功能素养提升素养提升1.所有的糖都是能源物质吗?糖类、脂肪、蛋白质中的能量能直接被生命活动利用吗?提示提示不是,核糖、脱氧核糖、纤维素是细胞结构物质,不是能源物质。糖类、脂肪和蛋白质中的能量需转移到ATP中,才能被生命活动直接利用。
18、2.相同的DNA分子转录出的mRNA是相同的吗?请解释说明。提示不是,因为DNA分子上有多个基因,细胞内的基因会发生选择性表达。考向一围绕蛋白质的结构、种类和功能考向一围绕蛋白质的结构、种类和功能,考查科学思维素养中的识记和理考查科学思维素养中的识记和理 解能力解能力1.(2019辽宁沈阳期末)下列有关蛋白质的相关叙述,不正确的是(C)A.蛋白质结合Fe2+形成的血红蛋白具有运输氧气的功能B.由m条肽链组成,含n个氨基酸的蛋白质分子中的氧原子数至少为n+m个C.鉴定蛋白质时,需将NaOH溶液和CuSO4溶液混匀后使用并水浴加热D.抗利尿激素的作用需要肾小管、集合管细胞膜上的某些蛋白质协助解析解
19、析蛋白质可与Fe2+结合形成血红蛋白参与氧气的运输,A正确;一条肽链中每个肽键有一个氧原子,末端羧基有两个氧原子,故若不考虑R基的话,n个氨基酸形成m条肽链中氧原子数是n+m个,B正确;使用双缩脲试剂鉴定蛋白质时,应先加A液(NaOH溶液),造成碱性环境,再加B液(CuSO4溶液),不需要水浴加热,C错误;抗利尿激素需要与肾小管、集合管细胞膜上的受体蛋白结合,促进肾小管、集合管对水的重吸收,D正确。考向二围绕核酸的种类、合成与功能等考向二围绕核酸的种类、合成与功能等,考查综合应用能力考查综合应用能力2.(2019重庆主城六区质量调研)下列关于DNA和RNA的叙述正确的是(D)A.小麦的遗传物质
20、彻底水解的产物有8种B.HIV和T2噬菌体的核酸中都含有腺嘌呤核糖核苷酸C.基因是DNA携带的遗传信息,同一基因在不同细胞中会选择性表达D.在“观察DNA和RNA的分布实验”中,盐酸可促进DNA和蛋白质分离解析解析小麦的遗传物质是DNA,其彻底水解的产物有6种,分别是磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基,A错误;T2噬菌体的核酸只有DNA,含有的是腺嘌呤脱氧核苷酸,B错误;基因是有遗传效应的DNA片段,同一基因在不同的细胞中会选择性表达,C错误;在“观察DNA和RNA的分布实验”中,盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色质中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合,D正确。考
21、向三围绕细胞中的糖类和脂质及其相关联系考向三围绕细胞中的糖类和脂质及其相关联系,考查综合运用能力考查综合运用能力3.(2019贵州遵义检测)糖类和脂质是构成细胞的重要分子。下列叙述中正确的是(C)A.葡萄糖是细胞中重要的能源物质,可为细胞中的吸能反应直接提供能量B.糖原和淀粉是真核细胞中的储能物质,都含有和ATP一样的高能磷酸键C.磷脂分子头部亲水,尾部疏水是细胞膜具有双层磷脂分子的重要原因D.脂肪是动植物体内良好的储能物质,易大量分解,为生命活动提供能量解析解析为细胞中的吸能反应直接提供能量的是ATP,而不是葡萄糖,A错误;糖原和淀粉是真核细胞中的储能物质,都不含有高能磷酸键,B错误;磷脂分子头部亲水,尾部疏水是细胞膜具有双层磷脂分子的重要原因,C正确;脂肪是动植物体内良好的储能物质,不易大量分解,D错误。
